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测绘学有着悠久的历史。古代的测绘技术起源于水利和农业。古埃及尼罗河每年洪水泛滥,淹没了土地界线,水退以后需要重新划界,从而开始了测量工作。公元前2世纪,中国司马迁在《史记·夏本纪》中叙述了禹受命治理洪水的情况:“左准绳,右规矩,载四时,以开九州、通九道、陂九泽、度九山”。说明在公元前很久,中国人为了治水,已经会使用简单的测量工具了。测绘学的研究对象是地球,人类对地球形状认识的逐步深化,要求对地球形状和大小进行精确的测定,因而促进了测绘学的发展。地图制图是测量的必然结果,所以地图的演变及其制作方法的进步是测绘学发展的重要方面。测绘学是一门技术性较强的学科,它的形成和发展在很大程度上依赖于测绘方法和仪器工具的创造和变革。从原始的测绘技术,发展到近代的测绘学,其过程可由下列3个方面来说明。 人类对地球形状的科学认识,是从公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯(Pytha-goras)最早提出地是球形的概念开始的。两世纪后,亚里士多德(Aristotle)作了进一步论证,支持这一学说,称为地圆说。又一世纪后,亚历山大的埃拉托斯特尼 (Era-tosthenes)采用在两地观测日影的办法,首次推算出地球子午圈的周长,以此证实了地圆说。这也是测量地球大小的“弧度测量”方法的初始形式。世界上有记载的实测弧度测量,最早是中国唐代开元十二年(724)南宫说在张遂(一行)的指导下在今河南省境内进行的,根据测量结果推算出了纬度1度的子午弧长。17世纪末,英国牛顿(INewton)和荷兰的惠更斯(CHuygens)首次从力学的观点探讨地球形状,提出地球是两极略扁的椭球体,称为地扁说。1735~1741年间,法国科学院派遣测量队在南美洲的秘鲁和北欧的拉普兰进行弧度测量,证明牛顿等的地扁说是正确的。1743年法国AC克莱洛证明了地球椭球的几何扁率同重力扁率之间存在着简单的关系。这一发现,使人们对地球形状的认识又进了一步,从而为根据重力数据研究地球形状奠定了基础。19世纪初,随着测量精度的提高,通过对各处弧度测量结果的研究,发现测量所依据的垂线方向同地球椭球面的法线方向之间的差异不能忽略。因此法国的PS拉普拉斯和德国的CF高斯相继指出,地球形状不能用旋转椭球来代表。1849年Sir GG斯托克斯提出利用地面重力观测资料确定地球形状的理论。1873年,利斯廷(JBListing)创用“大地水准面”一词,以该面代表地球形状。自那时起,弧度测量的任务,不仅是确定地球椭球的大小,而且还包括求出各处垂线方向相对于地球椭球面法线的偏差,用以研究大地水准面的形状。1945年,苏联的MC莫洛坚斯基创立了直接研究地球自然表面形状的理论,并提出“似大地水准面”的概念,从而回避了长期无法解决的重力归算问题。人类对地球形状的认识和测定,经过了球—椭球—大地水准面 3个阶段,花去了约二千五、六百年的时间,随着对地球形状和大小的认识和测定的愈益精确,测绘工作中精密计算地面点的平面坐标和高程逐步有了可靠的科学依据,同时也不断丰富了测绘学的理论。 17世纪之前,人们使用简单的工具,例如中国的绳尺、步弓、矩尺和圭表等进行测量。这些测量工具都是机械式的,而且以用于量测距离为主。17世纪初发明了望远镜。1617年,荷兰的斯涅耳(W.Snell)为了进行弧度测量而首创三角测量法,以代替在地面上直接测量弧长,从此测绘工作不仅量测距离,而且开始了角度测量。约于1640年,英国的加斯科因(WGascoigne)在两片透镜之间设置十字丝,使望远镜能用于精确瞄准,用以改进测量仪器,这可算光学测绘仪器的开端。约于1730年,英国的西森(Sisson)制成测角用的第一架经纬仪,大大促进了三角测量的发展,使它成为建立各种等级测量控制网的主要方法。在这一段时期里,由于欧洲又陆续出现小平板仪、大平板仪以及水准仪,地形测量和以实测资料为基础的地图制图工作也相应得到了发展。从16世纪中叶起,欧美二洲间的航海问题变得特别重要。为了保证航行安全和可靠,许多国家相继研究在海上测定经纬度的方法,以定船舰位置。经纬度的测定,尤其是经度测定方法,直到18世纪发明时钟之后才得到圆满解决。从此开始了大地天文学的系统研究。19世纪初,随着测量方法和仪器的不断改进,测量数据的精度也不断提高,精确的测量计算就成为研究的中心问题。此时数学的进展开始对测绘学产生重大影响。1806年和1809年法国的勒让德(AMLegendre)和德国的高斯分别发表了最小二乘准则,这为测量平差计算奠定了科学基础。19世纪50年代初,法国洛斯达(ALausse-dat)首创摄影测量方法。随后,相继出现立体坐标量测仪,地面立体测图仪等。到20世纪初,则形成比较完备的地面立体摄影测量法。由于航空技术的发展,1915年出现了自动连续航空摄影机,因而可以将航摄像片在立体测图仪器上加工成地形图。从此,在地面立体摄影测量的基础上,发展了航空摄影测量方法。在这一时期里,由于在19世纪末和20世纪30年代,先后出现了摆仪和重力仪,尤其是后者的出现,使重力测量工作既简便又省时,不仅能在陆地上,而且也能在海洋上进行,这就为研究地球形状和地球重力场提供了大量实测重力数据。可以说,从17世纪末到20世纪中叶,测绘仪器主要在光学领域内发展,测绘学的传统理论和方法也已发展成熟。从20世纪50年代起,测绘技术又朝电子化和自动化方向发展。首先是测距仪器的变革。1948年起陆续发展起来的各种电磁波测距仪,由于可用来直接精密测量远达几十公里的距离,因而使得大地测量定位方法除了采用三角测量外,还可采用精密导线测量和三边测量。大约与此同时,电子计算机出现了,并很快应用到测绘学中。这不仅加快了测量计算的速度,而且还改变了测绘仪器和方法,使测绘工作更为简便和精确。例如具有电子设备和用电子计算机控制的摄影测量仪器的出现,促进了解析测图技术的发展,继而在60年代,又出现了计算机控制的自动绘图机,可用以实现地图制图的自动化。自从1957年第一颗人造地球卫星发射成功后,测绘工作有了新的飞跃,在测绘学中开辟了卫星大地测量学这一新领域,就是观测人造地球卫星,用以研究地球形状和重力场,并测定地面点的地心坐标,建立全球统一的大地坐标系统。同时,由于利用卫星可从空间对地面进行遥感(称为航天摄影),因而可将遥感的图像信息用于编制大区域内的小比例尺影像地图和专题地图。在这个时期里还出现了惯性测量系统,它能实时地进行定位和导航,成为加密陆地控制网和海洋测绘的有力工具。随着脉冲星和类星体的发现,又有可能利用这些射电源进行无线电干涉测量,以测定相距很远的地面点的相对位置(见甚长基线干涉测量)。所以50年代以后,测绘仪器的电子化和自动化以及许多空间技术的出现,不仅实现了测绘作业的自动化,提高了测绘成果的质量,而且使传统的测绘学理论和技术发生了巨大的变革,测绘的对象也由地球扩展到月球和其他星球。 
地形图碎步测量要点首先应熟悉仪器。 在平原地区,野地地形较简单,但主要沟坎不可放过, 因地势较平坦, 高程点可以稀一些, 但有明显起伏的地方,高处应延坡走向有一排点, 坡下有一排点, 这样画出的等高线才不会变形, 画上沟坎后,等高线钻进沟坎,这样等高线才不会相交。平原地区的房屋应在一排房的两边控制, 不可以用短边两点和长边距离画房, 那样误差太大。有必要时该上房则上房 ,可以得到事半功倍的效果。有些地方无法看到,可用仪器把周围打出来,里面的用钢尺量,不要以为钢尺量的不准, 实践证明,量出来的和测的一样准, 而且可以提高效率。 测图时一定要注意电杆的类别和走向以及是否有地下接口。有的电杆上边是输电线,下边是配电线或通讯线,应画主要的。成行的电杆不必每一个都测,可以隔一根测一根或隔几根测一根,因为这些电杆是等间距的,在做内业时可用等分插点画出,精度也很高, 但有转向的电杆一定要测。道路要测一边,量出路宽,这样画出来才好看。 地下光缆不可放过, 但有些光缆, 例如国防光缆须经某些部门批准方可在图上标出。 在测山区时,主要是地形,但并不是点越多越好,做到山上有点, 山下有点,确保山脊线,山谷线等地性线上有足够的点, 这样画出的等高线才想且不变形。在山区特别是在半山腰建的房子,要把周围的大坎画出 , 这样在图上才可看出房屋是一层层的,有立体感。在山区测图最好在山顶或半山腰设站,这样可以减少搬站,效率高。 测量员要对各种地形地物有一个总体概念,知道什么地物由几个点画出,一般点壮物一个点,线壮物两个点, 圆形建筑物三个点, 矩形建筑物四个点…… 这也是对测图软件的熟悉程度。 碎步草图,在山区要和地形联系起来。房屋相对位置要画好, 这样回去后便于处理内业和查错。 有写地物如电杆, 井盖, 可提出单独画,会使草图清晰不乱。 注意在碎步测量支站时,有时站支的太远,定向要跑很远,为了避免这样,你可以一下支出两站,让两站较进,一个做摆站点,一个做定向点。 有些全站仪,如苏一光,在换电池后须重新定向,但跑尺的正在另一个山上或很远,再去定向很费时费事,你除了可以在搬站时换电池,还可以在电池快没电之前,先测一个点,然后换下电池,再用测的这个点定向,问题就解决了。 计算机技术的迅速发展和信息革命浪潮的冲击 测绘必然由自动化、数字化、信息化方向发展。数字测图取代模拟测图将成为必然。目前数字测图有两种模式 常用测量方法数字测记模式:野外测记, 业成图。 一般使用的仪器是全站仪, 测量时全站仪直接记录点号、三维坐标,但是不能记录点间连接方式, 同时配画标注测点点号的人工草图, 到室内将坐标直接从全站仪传入计算机,然后根据草图采用人机交式编辑成图。 这种方法成本交低,且精度交高,被普遍采用。 电子平板测绘模式:内外业一体化,所显即所测,实时成图。电子平板模式——全站仪+便携机+测图软件,外业测图时同时把数据传给计算机绘图,从而使数字测图的质量和效率全面超过白纸测图。随着便携机价格的下降,电子平板将发展成数字测图的住流。随着科技的进一步发展,数字测图将向自动化方向发展。较先进的测量方法全站仪自动跟踪测量模式。测站为自动跟踪是全站仪,可以无人操作,可以遥控开机测量,全站仪自动跟踪, 自动描准,自动记录。我想在测量山地地区的等高线时十分方便。GPS测量模式。随着RTK实时动态定位技术的发展,它能够提供测点在指定坐标系的三维坐标成果在测程20KM以内可达到厘米几级精度。 RTK与电子平板测图系统连接,就可以现场成图,并能实时给出点位坐标,实现一步数字测图(无需先控制后碎部)提高了劳动生产率。 由于棱镜技术的发展也将大大减轻野外作业的劳动强度。